光纖和光纜的區(qū)別.pdf

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1、精品文檔光纖和光纜的區(qū)別瀏覽次數(shù):光纖的分類(1)按照傳輸模式來劃分光纖中傳播的模式就是光纖中存在的電磁波場場型,或者說是光場場形(HE).各種場形都是光波導(dǎo)中經(jīng)過多次的反射和干涉的結(jié)果.各種模式是不連續(xù)的離散的.由于駐波才能在光纖中穩(wěn)定的存在,它的存在反映在光纖橫截面上就是各種形狀的光場,即各種光斑.若是一個光斑,我們稱這種光纖為單模光纖,若為兩個以上光斑,我們稱之為多模光纖.·單模光纖(Single-Mode)單模光纖只傳輸主模,也就是說光線只沿光纖的內(nèi)芯進(jìn)行傳輸.由于完全避免了模式射散使得單模光纖的·傳輸頻帶很寬因而適用與大容量,長距離的光纖通迅.單模光纖使用的光波長為1310nm或

2、1550nm.如圖1單模纖光線軌跡圖.·多模光纖(Multi-Mode)在一定的工作波長下(850nm/1300nm),有多個模式在光纖中傳輸,這種光纖稱之為多模光纖.由于色散或像差,·因此,這種光纖的傳輸性能較差頻帶比較窄,傳輸容量也比較小,距離比較短.2)按照纖芯直徑來劃分·50/125(μm)緩變型多模光纖·62.5/125(μm)緩變增強(qiáng)型多光纖·8.3/125(μm)緩變型單模光纖備注:50/62.5/8.3(μm)均為光纖光芯直徑數(shù),125(μm)均為光纖玻璃包層的直徑數(shù).(3)按照光纖芯的折射率分布來劃分階越型光纖(Stepindexfiber),簡稱SIF;·梯度型光纖(G

3、radedindexfiber),簡稱GIF;·環(huán)形光纖(ringfiber);·W形光纖備注:50/62.5/8.3(μm)均為光纖的光芯直徑數(shù),125(μm)均為光纖玻璃包層的直徑數(shù).2.光纜點(diǎn)對點(diǎn)光纖傳輸系統(tǒng)是通過光纜進(jìn)行連接.光纜可包含1根光纖(有時稱單纖)或2根光纖(有時稱雙纖),或者甚至更多(48纖,1000纖)光纖的誕生人類從未放棄過對理想光傳輸介質(zhì)的尋找,經(jīng)過不懈的努力,人們發(fā)現(xiàn)了透明度很高的石英玻璃絲可以傳光.這種玻璃絲叫做光學(xué)纖維,簡稱"光纖".人們用它制造了在醫(yī)療上用的內(nèi)窺鏡,例如做成胃鏡,可以觀察到距離一米左右的體內(nèi)情況.但是它的衰減損耗很大,只能傳送很短的距離.光

4、的損耗程度是用每千米的分貝為單位來衡量的.直到20世紀(jì)60年代,最好的玻璃纖維的衰減損耗仍在每公里1000分貝以上.每公里1000分貝的損耗是什么概念呢每公里10分貝損耗就是輸入的信號傳送1公里后只剩下了十分之一,20分貝就表示只剩下百分之一,30分貝是指只剩千分之一……1000分貝的含意就是只剩下億百分之一,是無論如何也不可能用于通信的.因此,當(dāng)時有很多科學(xué)家和發(fā)明家認(rèn)為用玻璃纖維通信希望渺茫,失去了信心,放棄了光纖通信的研究.激光器和光纖的發(fā)明,使人們看到了光通信的曙光.而要實(shí)現(xiàn)光纖通信,還需要在激光器和光纖的性能上有重大的突破.但是在這兩方面的突破遇到了許多困難,尤其是光纖的損耗要達(dá)

5、到可用于通信的要求,從每千米損耗1000分貝降低到20分貝似乎不太可能,以致很多科學(xué)家對實(shí)現(xiàn)光纖通信失去了信心.就在這種情況下,出生于上海的英藉華人高錕(K.C.Kao)博士,通過在英國標(biāo)準(zhǔn)電信實(shí)驗(yàn)室所作的大量研究的基礎(chǔ)上,對光波通信作出了一個大膽的設(shè)想.他認(rèn)為,既然電可以沿著金屬導(dǎo)線傳輸,光也應(yīng)該可以沿著導(dǎo)光的玻璃纖維傳輸.1966年7月,高錕就光纖傳輸?shù)那熬鞍l(fā)表了具有重大歷史意義的論文,論文分析了玻璃纖維損耗大的主要原因,大膽地預(yù)言,只要能設(shè)法降低玻璃纖維的雜質(zhì),就有可能使光纖的損耗從每公里1000分貝降低到20分貝/公里,從而有可能用于通信.這篇論文使許多國家的科學(xué)家受到鼓舞,加強(qiáng)了

6、為實(shí)現(xiàn)低損耗光纖而努力的信心.世界上第一根低損耗的石英光纖――1970年,美國康寧玻璃公司的三名科研人員馬瑞爾,卡普隆,凱克成功地制成了傳輸損耗每千米只有20分貝的光纖.這是什么概念呢用它和玻璃的1歡迎下載。精品文檔透明程度比較,光透過玻璃功率損耗一半(相當(dāng)于3分貝)的長度分別是:普通玻璃為幾厘米,高級光學(xué)玻璃最多也只有幾米,而通過每千米損耗為20分貝的光纖的長度可達(dá)150米.這就是說,光纖的透明程度已經(jīng)比玻璃高出了幾百倍!在當(dāng)時,制成損耗如此之低的光纖可以說是驚人之舉,這標(biāo)志著光纖用于通信有了現(xiàn)實(shí)的可能性.光纖理論與光纖結(jié)構(gòu)一.光及其特性:1.光是一種電磁波.可見光部分波長范圍是:390

7、~760nm(毫微米).大于760nm部分是紅外光,小于390nm部分是紫外光.光纖中應(yīng)用的是:850,1300,1550三種.2.光的折射,反射和全反射.因光在不同物質(zhì)中的傳播速度是不同的,所以光從一種物質(zhì)射向另一種物質(zhì)時,在兩種物質(zhì)的交界面處會產(chǎn)生折射和反射.而且,折射光的角度會隨入射光的角度變化而變化.當(dāng)入射光的角度達(dá)到或超過某一角度時,折射光會消失,入射光全部被反射回來,這就是光的全反射.不同的物質(zhì)對相同波長光的